浙江恒控电气有限公司
ZN73A(VSM)-12户内高压永磁真空断路器 安装使用说明书
1.概述：
ZN73A(VSM)-12型真空断路器的永磁操动机构和真空灭弧室采用前后布置，主导电回路为落地式结构，上、下出线座及真空灭弧室被安装在一个管状的绝缘筒内。绝缘筒用环氧树脂以APG工艺浇注而成，这种结构使得真空灭弧室表面不会发生粉尘聚集，避免其遭受外部因素的破坏，可以确保在湿热及严重污染环境下，产品仍具有良好的绝缘性能。
永磁机构真空断路器为户内安装、空气绝缘，用于开合各种不同性质的电力负荷，适用于城网、农网、矿山及铁道等电网建设和改造工程中，尤其是用于在工作电流范围内频繁操作和对短路开断操作次数有一定要求的场合。该产品吸纳国内外先进技术及工艺，具有智能化、高可靠、寿命长、免维护等特点，使用时对周围环境无污染，是绿色环保产品。
2.使用环境条件:
a)环境温度：上限 +40℃；下限 -25℃。 b)海拔高度：海拔不高于2000m。
c)相对湿度：日平均值不大于95%，月平均值不大于90%；
3.技术参数:
饱和蒸汽压：日平均值不大于2.2kPa,月平均值不大于1.8kPa。 d)地震烈度：低于8级。
要求安装在无火灾、爆炸危险，无腐蚀性气体及剧烈振动的场所。 本产品符合GB1984《高压交流断路器》标准。
3.1.技术参数见表1
表1 技术参数
序号 参数名称 1 2 额定电压 额定电流 额定短路开断电流 额定峰值耐受电流 额定短时耐受电流 额定短路关合电流 单位 kV A 630 kA kA kA kA 1000、1250 参数规格 12 1600、2000、2500、3150 31.5 80 31.5 80 40 100 40 100 3 4 5 6 20 25 20 25 31.5 50 63 50 63 80 20 25 20 25 31.5 25 63 25 63 80 —— 2 ——
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7 8 9 短路电流开断次数 额定操作顺序 机械寿命 次 次 次 kV kV/min 50 30 O-0.3s-CO-180s-CO，O-180s-CO-180s-CO（40kA） 20000 20000 75 48（断口）/42（对地） 10 额定电流开断次数 11 额定雷电冲击耐受电压(全波) 12 额定短时工频耐受电压
3.2.机械参数见表2
表2 机械参数
序号 1 2 3 4 5 6 8 9 10 11 12 13 14 15 参数名称 触头行程 触头超行程 合闸速度 分闸速度 触头合闸弹跳时间 三相触头合、分闸同期性 合闸时间 分闸时间 永磁机构驱动电源电压 储能时间 合闸控制电压 分闸控制电压 合闸控制回路电阻 合闸控制回路电流 （与微机保护接口） 16 17 分闸控制回路电阻 分闸控制回路电流 （与微机保护接口） —— 3 ——
单位 mm mm m/s m/s ms ms ms ms V s V V Ω A 参 数 11±1 4±1 0.6±0.2 1.1±0.2 ≤2，≤3(40kA) ≤2 ≤75 ≤65 DC220 ＜10 ∽220 ∽110 ∽220 ∽110 1500 0.15 Ω A 1500 0.15 ZN73A(VSM)-12户内高压永磁真空断路器 安装使用说明书
18 19 主回路电阻 相间距 μΩ mm ≤45 210，275(40kA) 4.结构及永磁机构工作原理：
4.1.真空断路器极柱结构
ZN73A(VSM)-12型系列户内真空断路器配用陶瓷真空灭弧室，为中间封接或一次封排灭弧室，均选用铜铬触头材料，杯状纵磁场触头结构。其触头的电磨损速率小，电寿命长，触头耐压水平高，介质绝缘强度稳定。弧后恢复迅速，截流水平低，开断能力强。
ZN73A(VSM)-12型系列户内真空断路器总体结构采用操动机构和灭弧室前后布置的形式，主导电回路为三相落地式结构。真空灭弧室纵向安装在一个管状的绝缘筒内，绝缘筒由环氧树脂采用APG工艺浇注成型，因而特别抗爬电。这种结构设计，同时减少粉尘在灭弧室表面聚积。有效的防止真空灭弧室受外部因素的影响。
4.2.操动机构的结构
ZN73A(VSM)-12型系列户内真空断路器操作机构部分采用模块化设计，其中主要包括永磁操作机构、手动分闸模块、智能控制模块、储能模块、传动模块等。操作机构部分结构如图1所示。其中永磁操作机构采用单线圈单稳态形式，与断路器的弹簧操动机构相比，零件数减少了70%，随着零件数量的减少，发生故障的几率降低，可靠性进一步提高；便于智能控制和操作。手动分闸模块可以实现手动分闸，采用手动分闸时，其分闸速度也能满足断路器对分闸速度的要求。 4.3.单稳态永磁机构的工作原理
当永磁操动机构在断路器处于合闸，线圈中无电流流过，由于永久磁铁的作用，动铁芯保持在上端，分闸时，在操作线圈中通一特定方向的电流，该电流在动铁芯上端产生与永磁体磁场相反方向的磁场，使动铁芯受到的磁吸力减小，当动铁芯受到的向上的合力小于触头弹簧的拉力时，动铁芯向下运动，实现永磁机构的分闸。当处于分闸位置，在操作权力，
线圈中通以与分闸操作时方向相反的电流，这一电流在静铁芯上部产生与永磁体磁场方向相同的磁场，在动铁芯下部产生与永磁体磁场方向相反的磁场，使动铁芯下端所受的磁吸力减少，当操作电流增大到一定值时，向上的电磁合力大于下端的吸力与弹簧的反力，动铁芯便向上运动，实现合闸。
4.4 .永磁机构控制器的特点及工作过程
本断路器采用BW21C永磁机构控制器，该控制器具有以下特点：
4.4.1.灵活的定值设定。通过通讯接口可以方便的设定：控制脉冲的限制时间、合闸到位延时、控制电压欠压值等。
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4.4.2.智能通讯接口。装置具有智能通讯接口，可以完成三遥功能，满足电气设备智能化的要求。 4.4.3.符合国际标准的抗干扰能力。控制器能够承受III级快速瞬变，浪涌、冲击耐压等EMI试验，具有较强的就地工作能力。
4.4.4 控制器的工作过程：按原理图给插头25和35接上电源，电容开始充电，此时控制器所有指示灯均不亮；当电容充电至约80V，控制器的“工作”指示灯、“告警”指示灯和一个状态指示灯“合闸”或“分闸”开始亮起来；当电容充电至约180V，控制器上“告警”灯熄灭；再充电约5秒左右，即可进行断路器的合分闸操作。当控制器上“告警”灯亮时，不能进行合闸或分闸操作。
4.5永磁机构的储能模块
储能模块采用电容储能，具有储能时间短，使用寿命长的特点，其使用寿命在25°C时可长达10年。断路器需要工作时，先给储能回路通电，初次充电时间长约30秒，以后每次合分闸后充电时间长约10秒，初次充电时电流约0.5A，浮充电流约0.01A。当切断储能电源后，电容会自然缓慢放电，大约15分钟后，电容电压降为安全电压。 4.6失压跳闸闭锁
本断路器可根据用户需要实现控制回路失压跳闸闭锁功能。 4.7永磁机构断路器与微机保护的配合
由于永磁机构控制器采用CPU控制IGBT，其CPU工作电流极小，比微机保护里的合、分闸监测电流小很多，故微机保护的监测回路接入断路器手车的合、分闸回路时，会引起断路器的误分误合，故建议将该监测回路接入断路器的辅助开关，否则，只有将控制器外围电路的电流加大，通常是采用加电阻的办法，然而，由于电阻电流过大，可能会将电阻烧坏。为避免这一故障，我们得另劈道路，众所周知，我们的微机保护是与弹簧操作机构配套的，而弹簧机构操作线圈的电流都比较大（>0.5A），微机保护的监测电流大约是该电流的一半，故其不会引起弹簧机构断路器的误动作，这里，微机保护输出是电压信号，如果将微机保护的输出信号改为触点信号，则可使用控制器的无源接点（即无需外接电源的接点），此时，咱们就可以实现控制器与微机保护的无间隙配合了。因此，我们推荐优先使用带触点信号的微机保护。
5.防误联锁
5.1手车式断路器能提供完善的防误操作功能。
5.1.1断路器合闸操作完成后，在断路器未分闸时将不能再次合闸。
5.1.2断路器在合闸结束后，如合闸电信号未及时去除，控制器内部防跳控制回路将切断合闸回路防止多次重合闸。
5.1.3断路器在未到试验位置或工作位置时，不能合闸操作，防止断路器处于合闸状态进入负荷区。 5.1.4断路器在工作位置或试验位置合闸后，手车将无法移动，防止在合闸状态推进或拉出负荷区。
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